DE4339105A1 - Schuhsohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schuhsohle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US 4,446,634 ist ein Schuh bekannt, dessen Sohle zwei miteinander kommunizierende, elastomere Behälter aufweist, um Stöße, wie sie beispielsweise beim Laufen auftreten, zu absorbieren. Der erste Behälter befindet sich im Fersenbereich und ist über zwei parallel verlaufende Kanäle mit einem zweiten, sich im wesentlichen im Ballenbe­ reich befindenden Behälter verbunden. Jeder der Kanäle hat eine Einstellmöglichkeit zur Veränderung des Querschnittes und weist ein Rückschlagventil auf, so daß durch den einen Kanal die Flüssigkeit beim Aufsetzen des Fußes von der Ferse in den Ballenbereich gepumpt wird und beim Abrollen des Fußes die Flüssigkeit von dem Ballenbereich durch den ande­ ren Kanal in den Fersenbereich zurückgepumpt wird.

Nachteilig bei diesem bekannten Schuh ist, daß die Flüssig­ keit unter Druckbelastung durch den Fuß zwischen den beiden Behältern hin- und hergepumpt wird. Damit wird Energie beim Aufsetzen der Ferse und auch beim Abrollen des Fußes, also beim Aufsetzen des Fußballens, absorbiert. Diese stets ener­ gieabsorbierende Schuhsohle wirkt wie ein lehmiger Boden, so daß die Energie der Stöße zwar absorbiert wird, aber die Be­ wegung auch behindert ist, da die Flüssigkeit durch den Fuß­ ballen in den Fersenbereich zurückgepumpt werden muß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schuhsohle bereitzustellen, die einerseits zwar Stöße gut absorbiert, aber andererseits, insbesondere beim Abrollen des Fußes, keine Energie absor­ biert und die insbesondere einen Teil der Energie wieder an den Fuß abgibt.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Ein erfindungsgemäß im Bereich des Fußgewölbes gelegener Flüssigkeitsbehälter, der gegen seine Materialspannung bal­ lonartig aufweitbar ist, fördert beim Entlasten der Ferse die Flüssigkeit automatisch wieder in den im Fersenbereich gelegenen Behälter, so daß die Abrollbewegung des Fußes durch ein Umpumpen der Flüssigkeit in den letzteren Behälter nicht behindert ist, also keine Bewegungsenergie vom Fuß absorbiert wird. Eine Energieabsorption tritt nur beim Auf­ setzen der Ferse durch die Kompression der Flüssigkeit, das Umpumpen in den anderen Behälter und das damit verbundene Aufpumpen dieses im Bereich des Fußendes liegenden Behäl­ ters auf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Damit die Flüssigkeit schnell in den ersten Behälter zu­ rückströmt, kann zwischen den Flüssigkeitsbehältern ein weiterer Kanal vorgesehen sein, der mittels eines Rück­ schlagventils in Richtung des anderen Behälters verschließ­ bar ist. Dieser weitere Kanal wirkt dann als sogenannter "Bypass" beim Rückströmen der Flüssigkeit in den im Fer­ senbereich liegenden Behälter.

Durch einstellbare Kanalquerschnitte lassen sich die Dämp­ fungseigenschaften einstellen. Mit kleiner werdendem Quer­ schnitt des Verbindungskanals erhöht sich dann die Dämp­ fungswirkung des im Fersenbereich liegenden Behälters.

Mit einem vorspannbaren Rückschlagventil im Verbindungskanal läßt sich eine größere Energiemenge absorbieren, da je nach Vorspannkraft zunächst ein gewisser Druck im einen Behälter aufgebaut werden muß, bevor die Flüssigkeit in den anderen Behälter verdrängt wird.

Vorteilhafterweise ist das zu pumpende Medium eine Flüssig­ keit, da die Kompression der Flüssigkeit weniger Federener­ gie und Federweg benötigt als die Kompression eines Gases. Die Flüssigkeit sollte eine relativ temperaturunabhängige Viskosität haben. Vorteilhafterweise sind vor allem biolo­ gisch abbaubare Öle oder Wasser mit einem Frostschutzmittel vermischt einsetzbar.

In einer einfachen Ausgestaltung ist der erste Flüssigkeits­ behälter zylindrisch oder rotationssymmetrisch und in radia­ ler Richtung nicht verformbar, so daß er beispielsweise die Gestalt eines ziehharmonikaartigen Balgs hat, der sich le­ diglich in vertikaler Richtung verformen läßt.

Die Ausnehmungen, in denen sich die Flüssigkeitsbehälter befinden, können, gemäß Anspruch 14, gleichzeitig Pumpenraum für ein Ventilationssystem sein, bei dem Luft über den mit der Atmosphäre verbindbaren und durch Druckbelastung ela­ stisch verformbaren Pumpenraum über Luftführungskanäle in das Schuhinnere förderbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Schuhsohle, entlang Linie I-I der Fig. 2 gesehen,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Schuhsohle, entlang der Linie II-II der Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 des Fer­ senbereichs einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Eine in der Zeichnung dargestellte Schuhsohle 10 besteht aus einer Laufsohle 12, einer Brandsohle 14 und einer dazwischen liegenden Zwischensohle 16. Die Zwischensohle 16, die in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellt ist, weist im Fersenbe­ reich 18 eine erste Ausnehmung 20 auf und zwischen Fersenbe­ reich 18 und Ballenbereich 22 ist auf der medialen Seite, also im Bereich des Fußgewölbes 24, eine zweite Ausnehmung 26, die mit der ersten Ausnehmung 20 verbunden ist.

Die erste Ausnehmung 20 dient zur Aufnahme eines ersten Behälters 28, der durch Druckbelastung mit der Ferse axial komprimierbar ist. Dieser erste Behälter 28 ist vorzugsweise zylindrisch oder rotationssymmetrisch und in radialer Rich­ tung nicht verformbar. In einer einfachen Ausgestaltung ist dieser Behälter 28 ein in vertikaler Richtung komprimierba­ rer Balg, wie in Fig. 2 dargestellt. Die zweite Ausnehmung 26 dient zur Aufnahme eines zweiten Behälters 30, der gegen seine Materialspannung ballonartig aufweitbar ist.

Im entspannten Zustand nimmt der zweite Behälter 30 ein mög­ lichst kleines Volumen ein. Beide Behälter 28 und 30 sind über einen ersten Verbindungskanal 32 miteinander verbunden, so daß bei Umpumpen des Mediums in den zweiten Behälter 30 dieser aufgepumpt wird. Vorzugsweise ist der Querschnitt des ersten Kanals 32 einstellbar, beispielsweise mittels einer eine Drossel 33 bildende Schraube 34, die von außen bedien­ bar ist. Es können einfachheitshalber nicht dargestellte Mittel vorgesehen sein, die ein Verdrehen der Schraube 34 und damit eine Änderung des Querschnittes verhindern.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Kanal 36, parallel zum ersten Kanal 32, vorgesehen. Der zweite Kanal 36 ist mittels eines Rückschlagventils 38 in Richtung des zweiten Behälters 30 verschließbar, so daß das in den Behältern 28 und 30 enthaltene Medium nur über den ersten Kanal 32 vom ersten in den zweiten Behälter bei Druckbelastung durch die Ferse gepumpt werden kann, aber bei Entlastung der Ferse durch beide Kanäle 32 und 36 in den ersten Behälter 28 zurückströmen kann. Der zweite Kanal 36 hat somit Bypassfunktion beim Rückströmen des Mediums in den ersten Behälter 28.

Damit das Medium schnell zurückströmt, kann der zweite Kanal 36 einen größeren Querschnitt haben als der erste Kanal 32. Zur Beeinflussung der bam Rückströmgeschwindigkeit kann es vor­ gesehen sein, auch den Querschnitt des zweiten Kanals 36 mit nicht dargestellten Mitteln einstellbar auszugestalten.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform weist der erste Kanal ein weiteres Rückschlagventil auf, das in Richtung des zweiten Behälters öffnet. Dann wird bei Druck­ belastung durch die Ferse das Medium aus dem ersten Behälter über den ersten Kanal in den zweiten Behälter gepumpt und strömt bei Druckentlastung nur durch den zweiten Kanal in den ersten Behälter zurück. Weiterhin ist es vorgesehen, daß ein solches Rückschlagventil in dem ersten Kanal vorspann­ bar ist, so daß es erst öffnet, wenn sich in dem ersten Behälter ein durch die Vorspannung bestimmter Druck aufge­ baut hat. Dadurch ist eine größere Energieabsorption und damit eine bessere Dämpfung von Stößen möglich. Es können auch Mittel vorgesehen sein, mit denen die Vorspannung ein­ stellbar ist, so daß die Dämpfungseigenschaften der erfin­ dungsgemäßen Schuhsohle einerseits durch die Drossel 33 und andererseits durch die Vorspannung des Rückschlagventils in dem ersten Kanal 32 einstellbar ist.

Das zu pumpende Medium ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, die eine relativ temperaturunabhängige Viskosität hat. Was­ ser mit Frostschutzmitteln vermischt oder biologisch abbau­ bare Öle sind hierbei zu bevorzugen.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, bilden die Ausneh­ mungen 20 und 26, in denen sich die Behälter 28 und 30 befinden, Teil eines Pumpenraums 40 eines Ventilations­ systems. Der Pumpenraum 40 wird einerseits durch die Aus­ nehmungen 20 und 26 und andererseits durch die Brandsohle 14 begrenzt. Die Brandsohle 14 weist Lufteintrittsöffnungen 42 auf, die mittels Ventilzungen 44 verschließbar sind. Luft tritt über die Lufteintrittsöffnungen 42 in den Pumpenraum 40 ein, der bei Druckbelastung elastisch komprimiert wird und die Luft über eine Luftauslaßöffnung 46 und ein Rück­ schlagventil 48 in Luftführungskanäle 50 preßt. Die Luft­ führungskanäle 50 verlaufen im Mittelfußbereich im wesent­ lichen parallel zu dem ersten und zweiten Kanal 32 und 36 und entlang der zweiten Ausnehmung 26. Im Zehen- bzw. Bal­ lenbereich ist die Brandsohle 14 perforiert oder mit Löchern 51 ausgestaltet, so daß die in die Luftführungskanäle 50 gepreßte Luft in den vorderen Teil des Schuhs entweichen kann. Sämtliche Öffnungen und Kanäle des Ventilationssystems können sehr große Querschnitte aufweisen, da das Ventila­ tionssystem keinerlei Dämpfungseigenschaften übernehmen muß.

Mit dem Ventilationssystem wird nicht nur eine Belüftung des Fußes bewirkt, sondern auch die Abfuhr von eventuell auftre­ tender Wärme in der Schuhsohle, beispielsweise durch Erwär­ mung der bei jedem Schritt zwischen den Behältern 28 und 30 hin- und herströmenden Flüssigkeit.

Claims (15)

1. Schuhsohle mit zwei über wenigstens einen Verbin­ dungskanal (32) kommunizierenden und ein Medium ent­ haltenden Behältern (28 und 30), von denen sich der eine (28) im Fersenbereich (18) befindet und unter Druckeinwirkung durch die Ferse komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Behälter (30) sich im Bereich des Fußge­ wölbes (24) befindet und gegen seine Materialspan­ nung ballonartig aufweitbar ist.

2. Schuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Behältern (28 und 30) ein weiterer Kanal (36) vorgesehen ist, der mittels eines Rück­ schlagventils (38) in Richtung des im Bereich des Fuß­ gewölbes (24) vorgesehenen Behälters (30) verschließ­ bar ist.

3. Schuhsohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungskanal ein weiteres Rückschlag­ ventil vorgesehen ist, das in Richtung des im Bereich des Fußgewölbes vorgesehenen Behälters öffnet.

4. Schuhsohle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil im Verbindungskanal vorspann­ bar ist.

5. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ver­ bindungskanals (32) einstellbar ist.

6. Schuhsohle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kanal (36) einen grö­ ßeren Querschnitt hat als derjenige des Verbindungs­ kanals (32).

7. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des weiteren Kanals (36) einstellbar ist.

8. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine Flüssig­ keit ist.

9. Schuhsohle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine relativ temperaturunabhängige Viskosität hat.

10. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein biologisch abbaubares Öl ist.

11. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mit einem Frostschutzmittel vermischtes Wasser ist.

12. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (28, 30) in eine Zwischensohle (16) eingebracht sind.

13. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Fersenbereich befindende Behälter (28) zylindrisch oder rotations­ symmetrisch und in radialer Richtung im wesentlichen nicht verformbar ist.

14. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (20 und 26), in denen sich die Behälter befinden, Teil eines Pum­ penraums (40) für ein Ventilationssystem sind, bei dem Luft über den mit der Atmosphäre verbindbaren und durch Druckbelastung elastisch verformbaren Pumpenraum (40) über Luftführungskanäle (50) in das Schuhinnere förderbar ist.

15. Schuhsohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei kommunizierenden Behälter (28 und 30) auswechselbar sind.